区域产业集聚水平测度及影响因素分析

陈 飞

(东北财经大学 数学与数量经济学院/经济计量分析与预测研究中心，辽宁 大连 116025)

一、引 言

20世纪末，伴随着贸易自由化和劳动分工专业化进程的不断发展和完善，产业集聚生产模式在发达工业国家大量出现并迅速成型，成为其工业发展的一种重要战略方式。由于集聚产业具有灵活的专业化分工、经济外部性、信息溢出效应以及熟练劳动力市场，可以降低企业的生产成本、信息搜寻成本和交易成本，从而有利于提高企业生产效率和技术创新。另外，集聚产业还可以分享基础设施、公共服务和其他组织机构产品，发挥其他组织和基础设施的规模效应，形成集群内部资源的整合优势，有利于提升区域产业的竞争优势。但从另一个角度来看，产业集聚一旦形成，“回流效应”［1］和“极化效应”［2］将产生循环累积的集聚趋势，劳动力和资本不断从外围区流入核心区，从而抑制了外围区域的发展，市场力作用导致经济体内部各区域间的差距不断扩大，并且使不利于总体经济发展的因素越积越多。因此，为明晰产业集聚对总体经济的综合影响效果，需要对经济体内部的产业集聚特征、产业集聚发展的推动力量进行实证研究。

近年来，部门产业集聚和区域生产专业化问题引起了国内外学者的广泛关注，并对此进行了大量的经验性研究。国外的文献主要集中在对美国和欧盟的研究，Krugman［3］计算了美国106个产业的区位基尼系数，发现传统高新技术产业趋于高度区域化;并进一步将美国与欧盟四大经济体的产业专业化进行对比分析，结果显示欧盟的产业更为分散，其经济地理专业化程度比美国要低一些。Dumais等［4］依据州和工厂层次数据，对美国产业空间集中度进行实证研究，发现在1972—1992年间美国州平均产业集中度在轻微下降，这个分散的过程主要是由于外围地区新工厂的建立，而不是由于中心和外围地区厂商增长率的差异所导致。Hanson［5］对墨西哥产业地理集聚进行了考察，发现墨西哥制造业呈现出“两极集聚”的分布格局:一极是墨西哥城，另一极是墨西哥边境地区，由此他解释了边界地区在美墨贸易自由化进程中的重要性及自由化进程加快的原因。Ellison和 Glaeser［6］统计了1987年美国各地区的部门就业率、工厂规模以及所在地区大小的差异，实证结果显示，在459个样本部门中，446个部门超出了预期随机集中度，较为有力地证明了地区产业集中的存在。我国对产业集群和区域专业化的研究主要集中在两个方面［7］:一是研究我国产业布局和产业集群的决定因素;二是研究沿海和内地产业结构的差异对沿海和内地收入差异、劳动生产率差异以及国内市场一体化的影响。范剑勇［8］实证分析了我国1980年和2001年地区专业化和产业集中率的变化情况，研究发现，改革以来我国地区间的专业化水平和市场一体化水平已有提高，产业布局已发生根本改变，绝大部分行业已经或正在转移进入东部沿海地区。王子龙等［9］利用产业空间集聚指数和行业集中度指标对1994—2003年我国部分制造业集聚水平进行了测度，计算结果表明，除医药制造业存在下降趋势以外，我国制造业的总体集聚程度正在不断提高，产业集群和地方化呈现增长趋势。

这些研究对于理解我国产业集群特征及其对经济增长影响具有重要的理论和现实意义。但这些文献主要是利用生产、贸易或就业指标对全国性的产业集聚问题进行分析，很少有文献研究国家内部某一特定区域 (如我国某一省份)的产业集聚变动规律。目前，我国各省份间产业结构特征差异较大，这相应导致了各地区产业集聚规模、地理布局、集聚的推动力量等不尽相同。因此，研究特定区域的产业集聚问题更具有现实意义。本文以辽宁为例，利用固定资产投资变量构造相应统计指标，测度辽宁产业集聚水平，并对其产业集聚的推动力量进行计量分析。

二、辽宁产业集聚水平测度及其对经济增长影响

现有研究中介绍了大量的衡量地区产业集聚水平的统计指标，如王子龙等在其文献中使用的行业集中度、赫希曼—赫佛因德指数、哈莱—克依指数、熵指数、空间基尼系数以及空间集聚指数;冼国名和文东伟在文献中使用的地区专业化指标和产业方差系数等。计算这些指数需要使用“区域产业数据”，即每个产业在各个区域内的规模，如产值、贸易量或就业量。目前，在我国对市一级行政单位产业数据统计难度较大，因此无法利用上述指数计算省级区域规模的的产业集聚水平。本文介绍三种测度省级区域产业集聚水平的统计指标，在计算这些指标时不需要使用“区域产业数据”，而是使用区域固定资产投资数据。①使用固定资产投资变量构造产业集聚指标需要基于一条基本假设:当产业向某一地理区域集聚时，会带动资本亦向该地区集中。

(一)基于固定资产投资指标的产业集聚测度方法

1.投资变异系数 (coefficient of variation for investment)

变异系数又称为标准差系数，是以相对数形式表示的变异指标，定义为样本标准差与样本均值的比例。假定某一经济体内部包括n个地区，第i个地区固定资产投资水平为Ii，i=1，2，…，n，则各地区间的投资变异系数可以表示为:

投资变异系数表示在一个特定时期，各地区固定资产投资水平相对于平均水平的背离，从而在一定程度上揭示了各地区间投资水平的不平衡。投资变异系数的值越大，表示地区间投资不平衡程度越高。当所有投资都集中在一个地区时，变异系数的最大值为;当各地区间的投资均相等时，变异系数的最小值为0。对其进行标准化，乘以 1 /后，落在区间 ［0，1］内。

2.投资基尼系数 (Gini coefficient of investment)

本文以各地区累计投资比例为纵轴，累计地区数量为横轴建立投资基尼系数与洛伦兹曲线关系图，利用投资基尼系数研究各地区间的投资差异水平。一般来说，投资基尼系数的值越大，表示各地区间的投资水平差距越大，反之越小。其值落在区间 ［0，1］内。

本文利用Yao［10］介绍的下梯形方法计算地区基尼系数。同样假定某一经济体包括n个地区，Ii表示第i个地区的固定资产投资水平，i=1，2，…，n，且满足条件I1≤I2≤…≤In。令:

ψk代表经济体中固定资产投资自第1地区至第k地区的累计比重。洛伦兹曲线为所有点 (k，ψk)在以累计地区数量为横轴与以累计投资比重为纵轴的坐标平面中所组成的曲线，横坐标k=1，2，…，n表示累计地区数量。

图1 投资基尼系数与洛伦兹曲线关系图

利用图1，投资基尼系数的计算公式可表示为:

其中，SA为洛伦兹曲线与绝对平均线 (对角线)所围面积，SB为洛伦兹曲线与矩形右下两条边所围面积。且有:

将式 (4)和 (5)带入式 (3)，并整理可得各地区间的投资基尼系数为:

3.赫希曼指数 (Hiischman index，H指数)

赫希曼指数定义为各地区投资占总投资比重的平方和，即:

其中，Ii表示第i个地区的固定资产投资水平，I为总投资水平。H指数的值越大，表示地区间投资不平衡程度越高。如果所有投资均集中在一个地区，那么H指数的最大值为1;如果投资均匀分布在各个地区，那么H指数最小值为1/n。

(二)辽宁产业集聚水平测度

本文利用投资变异系数、投资基尼系数及赫希曼指数三种统计指标，基于1999—2008年辽宁各地级市①辽宁包括沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳和葫芦岛共14个地级市。固定资产投资数据对辽宁产业集聚水平进行测算，并在图2中给出了投资基尼系数和投资变异系数曲线的对比图形，在图3中给出投资基尼系数和赫希曼指数曲线的对比图形。

图2 辽宁投资基尼系数曲线 (实线，左坐标)与投资变异系数曲线 (虚线，右坐标)

图3 辽宁投资基尼系数曲线 (实线，左坐标)与赫希曼指数曲线 (虚线，右坐标)

从图2和图3中可以看出，利用三种统计指标测算得到的辽宁产业集聚水平呈现出基本类似的变动特征，均为先增加后减小的倒U型曲线。其中，投资变异系数和赫希曼指数的拐点出现在2004年，投资基尼系数的拐点出现在2005年。1999—2004年间，辽宁产业集聚水平快速增长，这主要是市场机制和政策导向双重力量共同作用的结果。在此期间，辽宁政府为促进本省经济发展，加大招商引资力度，其中，外商直接投资从1999年的87.80亿元增加到2004年的448.00亿元，年增长率为32.60%，自筹资金从1999年的744.10亿元增加到2004年的2 497.30亿元，年增长率为18.70%。②数据来源于2000—2009年《辽宁省统计年鉴》。并凭借其较好的工业基础，大力发展支柱产业和高新技术产业，在促进地区经济增长的同时，加快了产业集聚的发展。而在2005—2008年期间，产业集聚水平略有下降，投资基尼系数从2005年的0.537减少到2008年的0.513。辽宁产业集聚为什么会发生停滞，以及这种停滞是否会对经济增长带来不利影响?这是本文关心的主要问题之一。Porter［11］认为，集群产生后就处于动态演化中，可能因为外部威胁 (如技术间断、消费者需求变化等)以及内部僵化 (如过度合并、群体思维抑制创新、卡特尔等)而失去竞争力。从辽宁产业发展现实来看，2005年以来辽宁主要支柱产业发展开始减速，排名前四位的制造业行业中，石油和天然气开采业、石油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业的利润总额均出现负增长，仅交通运输设备制造业保持良好的发展势头，利润总额从2005年的6.16亿元增加到2008年的73.59亿元。同时，高新技术产业集群与制造业集群的联系不够紧密，对传统产业带动力不足，不利于传统产业集群的更新改造。

(三)产业集聚对辽宁经济增长的影响

为进一步明晰辽宁产业集聚特征，还需确切了解产业集聚与经济增长之间的关系。本文利用1999—2008年辽宁GDP增长率 (y)和投资基尼系数 (Gini)建立回归模型，分析产业集聚对辽宁整体经济增长的影响。研究结果表明，产业集聚水平与GDP增长率之间具有较强的正相关关系，相关系数为0.936。模型的斜率系数是统计显著的，其值为51.926，其含义为产业集聚水平每增加1个百分点，对GDP增长率的正向拉动作用为0.519%。在1999—2004年期间，投资基尼系数从0.411上升到0.535，增加了0.124，产业集聚拉动辽宁GDP增长6.450个百分点。相反，在2005—2008年间，投资基尼系数从0.537下降到0.513，减少了0.024，意味着由于产业集聚水平的下降，导致辽宁GDP少增长1.250个百分点。

三、辽宁产业集聚的影响因素分析

从本文的研究结果来看，辽宁大力发展优势产业和高新技术产业，形成具有一定规模的产业集群，对经济增长具有显著的正向影响作用。但从目前的情况来看，辽宁产业集聚发展动力不足，传统产业发展出现停滞。因此，有必要对影响辽宁产业集聚的各类因素进行实证分析。

梁琦［12］在国家层面上系统地分析了产业集聚的各类决定因素，分别为规模经济、资源要素禀赋、运输成本、外在性、地方需求、产品差别化、市场关联和贸易成本。Stirboeck［13］利用欧盟国家的区域数据验证了区域规模、国内生产总值、人口密度、专利数目、经济开放性以及失业率等因素对产业集聚的重要解释作用。这些研究对本文选取辽宁产业集聚影响因素具有重要借鉴作用。基于从区域(非全国性)角度和资本 (非生产、贸易或就业)模式进行分析，本文选择固定资产投资 (lnI)作为模型的被解释变量，选择国内生产总值 (lnGDP)、人口密度 (POP)、人均道路面积 (ROAD)、国有经济所占比例 (OPEN)以及失业率 (UN)指标作为解释变量，研究各因素对辽宁产业集聚的解释作用。①为节省篇幅，各解释变量的选择依据在后面的模型分析中给出。模型形式如下:

lnIit=αi+β1lnGDPit+β2POPit+β3ROADit+β4OPENit+β5UNit+εit(8)

其中，i代表个体，t代表时间，αi为个体效应，扰动项εit～N(0，σ2ε)。利用1999—2008年间辽宁14个地级市的面板数据对式 (8)进行估计，F检验和Hausman检验结果表明，应建立个体随机效应模型。模型的估计结果由表1给出。

表1 辽宁产业集聚影响因素模型估计结果

(一)需求市场规模对产业集聚的影响

本文选择国内生产总值对数 (lnGDP)作为衡量需求市场规模指标。产品需求市场可以分为消费者市场和产业市场。消费者市场由个人和家庭组成，它的一个显著特点是:劳动者本身也是消费者。当消费者市场扩大时，企业的销售量增加或利润增加，从而劳动者收入增加;劳动者收入增加又会刺激购买，从而扩大市场的消费需求。产业市场是由所有购买商品或劳务，并将其进一步应用于生产其他商品或劳务的企业和机构组成。与消费者市场相比，产业市场的特征是:购买量大，流动的资金量大，因而规模更大;客户集中，地域性更强。当产业市场规模扩大时，其投资需求也相应增加。通常来说，地区经济越发达，其需求市场规模越大，就越有利于地区产业集聚的发展。表1中的估计结果显示，变量lnGDP对地区投资具有显著正向影响，这与理论分析的结果相一致。变量系数的估计值为1.510，影响效果较大，表明对于辽宁各地级市而言，地区经济越发达越有利于资本向该地区流动，从而有效促进该地区产业集聚的发展。

(二)劳动力供给对产业集聚的影响

本文选择人口密度 (POP)作为衡量劳动力供给指标。劳动力是企业生产中最重要的生产要素之一，相对于其他生产要素而言，劳动力要素具有流动性差、地域性强等特征。而当企业需要扩大生产规模时，需要有相对充裕的熟练劳动力供给支持。因此，某一地区的人口密度越大，意味着该地区的劳动力储备越充足，越有利于产业集聚的发展。另外，人口密度的增加，会对地区的消费需求产生影响。劳动者为保证其生存和发展，需要在当地购买产品和服务，有利于扩大市场的消费需求。理论分析表明，人口密度变量应对产业集聚具有正向影响。而表1中的估计结果显示，变量POP对地区投资具有显著负向影响 (在5%的置信水平下)，这与理论结果矛盾。结合辽宁经济发展现实来对这一结果进行解释:首先，劳动力资源相对过剩是我国所有省份的普遍情况，辽宁经济情况也是如此，因此，人口密度所衡量的劳动力供给支持作用并没有得到发挥。其次，辽宁集聚产业主要集中在能源开采、钢铁和装备制造等产业，而人们日常消费的轻工业品和服务业产业集群并没有得到充分发展。因此，消费者市场扩大对辽宁产业集聚的影响作用并不显著。

(三)运输成本对产业集聚的影响

本文使用人均道路面积 (ROAD)作为衡量运输成本指标。根据工业区位集聚理论，企业在一个地方集聚与否可以看成是集聚力与分散力的博弈达到均衡的最终结果。其中，产业集群凭借其规模经济、技术外部性、熟练劳动力市场等优势降低集群内部企业的生产成本，对外围地区企业具有吸引力。因此，生产成本的节约产生了产业集聚的集聚力。另外，外围地区企业要加入到产业集群内部，就必然要放弃其靠近消费地或原材料地的地理优势，从而造成运输成本的增加，这可以看成是产业集聚的分散力。因此，改善产业集聚所在地区的基础设施建设水平，降低企业运输成本，有利于产业集聚的发展。从本文的估计结果来看，人均道路面积变量对地区产业集聚具有显著的正向影响，其系数估计值为0.040，与理论预期结果相一致。

(四)经济开放程度对产业集聚的影响

本文使用国有经济所占比例 (OPEN)作为衡量经济开放程度指标。近年来，辽宁在改革开放方面取得了巨大成效，通过国有企业的改革和重组、吸引外国企业投资建厂和鼓励民营企业发展等措施，吸引了大量国外和民间资本的流入，并降低了国有经济在整体经济中的比例，辽宁国有经济所占比例从1999年的59.237%减少到2008年的24.896%。外资企业和民营企业所具有的灵活经营方式，以及追求利润最大化的经营目标，有利于资本向效率更高的地区流动，从而有利于产业集聚的形成和发展。而表1的估计结果显示，变量OPEN对地区投资的影响并不显著，这与理论分析相矛盾。本文认为，这应该与辽宁产业集聚特征有关。辽宁是中国的重工业基地，其主导产业主要集中在能源、钢铁和装备制造行业，这些行业中的大多数企业的经济类型是国有企业。而外资企业和民营企业主要集中在轻工业、高新技术产业和服务业等行业中，与传统产业的联系并不紧密，对传统产业发展的拉动作用有限，导致所有制结构变动对产业集聚的影响作用并没有体现出来。

(五)劳动力市场外部性对产业集聚的影响

本文选择失业率 (UN)作为衡量劳动力市场外部性指标。产业集中使经营水平不同的企业集中在一个地区，同时会吸引有专业技术的工人集聚，有利于创造出一个完善的劳动力市场。每个企业的产品生命周期可能处于不同阶段，都可能经历对劳动的高需求和低需求时期。对于位于同一地区的两家企业，一家企业对劳动力的低需求至少在某些时候能够被另一家企业的高需求所抵消，一家企业富余的劳动力正好满足另一家企业的需求。所以，集中的企业会较少面临劳动力需求无法满足的问题。从工人的角度来看，他们的失业风险也会大大降低。这样，既保障了低失业率又避免了劳动力短缺。因此，高产业集聚水平应该与低失业率相对应。表1的估计结果显示，变量UN对地区投资专业化水平具有显著负向影响，其值为-0.025，与理论预期结果相一致。

四、结 论

本文以产业集聚理论为基础，基于区域 (非全国性)角度和资本 (非生产、贸易或就业)模式对辽宁产业集聚特征及其影响因素进行了实证分析。首先，利用固定资产投资变量定义了三种度量区域产业集聚水平的统计指标，并使用1999—2008年辽宁14个地级市的固定资产投资数据对辽宁产业集聚水平进行测算。三种统计指标的计算结果均显示，在样本期内辽宁产业集聚水平呈现出先增后减的倒U型变化特征。进而，本文在借鉴其他学者研究成果基础之上，并结合辽宁产业发展现状，利用随机效应面板数据模型，研究了影响辽宁产业集聚变动的各类因素。实证结果表明，衡量需求市场规模的国内生产总值变量对产业集聚具有最为重要的正向影响效应;衡量运输成本的人均道路面积变量和衡量劳动力市场外部性的失业率变量均具有显著影响;而衡量劳动力供给的人口密度变量和衡量对外开放性的国有经济比例变量影响不显著。

本文的研究结论对辽宁政府制定产业政策具有重要的启示作用。从短期来看，辽宁促进产业集聚发展的手段包括:加快经济增长速度，从而进一步扩大需求市场规模，主要是扩大产业市场规模;完善省内以及省际间的基础设施和公路建设，相对减少企业的运输成本;加强不同企业间的产品关联、技术关联和劳动力市场关联，有效发挥产业集聚的外部性作用。从长期来看，促进辽宁产业集聚发展的最有效手段是调整辽宁的制造业产业结构，协调外国和民间资本向轻工业、高新技术产业和服务业行业流动，增加就业岗位，并进一步扩大消费者市场规模。这样，才能长期有效保障辽宁产业集聚的快速稳定发展和整体经济增长。

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